CN109701932A - 一种带有涂层的航空发动机零件清洁度检查方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有涂层的航空发动机零件表面清洁度检查方法，主要包括预清洗、烘干、清洗、收集清洗溶剂、清洁度检查等内容，清洗溶剂使用石油醚，利用压力清洗枪将石油醚喷射清洗零件，经过三次喷洗后收集全部清洗液进行清洁度检查，采用0.8μm的滤纸过滤收集的清洗液，然后检查滤纸上残留的硬颗粒杂质的颗粒大小，硬颗粒大于30μm，小于100μm的数量不超过5个即满足相关技术要求。使用本发明的特点是清洗效率高、清洗质量高、操作方便，同时采用本发明不会损伤被清洗零件的基体。

Description

一种带有涂层的航空发动机零件清洁度检查方法及其装置

技术领域

本发明属于零件清洁度检查工艺，特别涉及一种带有涂层的航空发动机零件清洁度检查方法。

背景技术

随着对航空产品质量和可靠性要求的不断提高，清洁度已成为关键零部件的重要质量指标，直接关系着发动机的使用寿命、效率和经济效益, 因此提高产品的清洁度, 显得尤为重要。航空发动机制造是一个从零件浇铸、加工、装配、涂装、整机试运行的复杂过程, 每一个工序完成后都会残留下一些机械杂质。为确保发动机运行的可靠性，航空发动机上对于一些关键部位零件的表面清洁度要求较高，这是因为由于高温、振动以及机油的清洗冲刷作用，会使附着在零件表面的杂质混入机油中带到轴承表面，造成轴承表面的拉伤或过度磨损。从而影响轴承的正常运转或直接造成十分严重的威胁和后果。因此，对主要零部件实行清洗后的清洁度检测，方可大大减轻磨粒磨损造成的损害，提高轴承运行寿命和可靠性。目前对于航空发动机带有涂层零件的清洁度检查方法少有报道，本文针对带有涂层的碳钢类零件提供了一种清洁度检查方法，不仅清洗效率高、清洗质量高，而且不会损伤被清洗零件的基体材料和涂层表面，同时该工艺具有稳定可靠，节约工时，提高效率比较明显等优点。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，实现对带有涂层的航空发动机零件表面的清洁度检查，本发明提供一种带有涂层的航空发动机零件表面清洁度检测方法。使用本发明的特点是清洗效率高、清洗质量好、操作方便，同时采用本发明不会损伤被清洗零件的基体。

为实现上述目的，一种带有涂层的航空发动机零件清洁度检查方法包括以下步骤：

1、预清洗

采用FRD-4000-PCS自动水基清洗机对带有涂层的航空发动机零件进行预清洗，主要目的是去除零件表面肉眼可见油污。 自动水基清洗机是一个精密的清洁系统。它可以在同一个工作室内，完成整套的清洗，包括水基清洗、热水洗、热风吹干步骤，具体工作内容如下：

（1）水基清洗采用1-5%（体积比）的M-AERO-NS的水基清洗溶液在80±5℃下喷洗4-6min；

（2）热水洗用80±5℃的热去离子水喷洗1-2min；

（3）然后在80±5℃下用洁净的热风吹干3-5min;

采用自动清洗机清洗零件，大大缩短水份在零件上的停留时间，降低了零件出现锈蚀的风险;

2、烘干

预清洗后再将零件放入烘箱中在120±14℃下烘干至少60min，完全去除零件凹槽、缝隙等不易吹干的表面，使零件完全处于干燥状态，从而避免零件出现锈蚀的现象;

3、高压喷射清洗

高压喷射清洗实际上是通过高压将清洗溶剂喷射作用于物体表面, 使一种或多种材料从另一种物体表面脱离下来。本文中用到的清洗介质为石油醚（沸点100-120℃），石油醚作为一种不溶于水的有机溶剂，再经过高压喷射形成能量集中速度很高的射流，对物体的去污除污清洗效果更好。采用高压喷射石油醚不会损伤被清洗件的基体、且清洗效率高、清洗质量好;

首先向压力罐（型号为XX6700P20）中注满溶剂，并把0.45μm微孔滤网（型号为HAWP02500）安装在压力清洗枪（型号为XX6702500）上。然后清洗托盘、烧杯和过滤器，并用湿巾擦拭烧杯和过滤器，直到没有明显的污染物痕迹，随后用经过滤的石油醚进行喷洗托盘、烧杯，并收集清洗液进行清洁度检查，待清洁度检查合格后再进行清洗零件。在清洗零件时，先把零件放在托盘里，并用溶剂仔细对整个零件所有表面喷洗。特别注意孔和凹槽处。翻转零件再次喷洗。清洗零件后，从托盘里取出零件，然后用预先过滤的溶剂通过喷洗的方式清洗试验洗涤托盘和烧杯，并丢弃清洗液。同样步骤重复三次。最后收集清洗溶剂，并将清洗溶剂转至干净的烧杯中待检查。

4、清洁度检查

清洁度测试方法对过程控制、品质保证很重要，常见的清洁度检查方法有目视检查法、称重法、接触角法、荧光发光法、颗粒尺寸数量法和颗粒大小等方法。生产实际中需要的是稳定的、易于量化的、容易追溯跟踪、可以重复的清洁度测试方法，同时要满足低成本，操作简便快捷的要求。鉴于此本发明用硬颗粒度大小来表征零件清洁度水平，具体操作步骤如下：

（1）真空过滤，通过0.8μm微孔细胞膜过滤收集的清洗液，首先打开真空泵开关，使其真空度达到-50Kpsi以下，然后向真空过滤器的漏斗内缓慢倒入收集的溶液，直到漏斗内的液体全部被抽入收集瓶中，关闭真空泵的开关，用盖子盖住漏斗顶部防止污染，真空过滤装置型号为XX7104712；

（2）干燥，干燥1-2min后，移除漏斗，然后从过滤装置上小心拿走滤网，并移至密封架（型号为PD1504700）上。并在标签写上：零件号、顺序号、日期；

（3）清洁度检查，采用金相显微镜检查颗粒大小，将带杂质的过滤膜放入金相显微镜下检查滤网上的硬颗粒大小，硬颗粒大于30μm，小于100μm的数量不超过5个即满足相关技术要求。否则对零件再次清洗，直至合格为止。清洁度检查结果合格后，立即用洁净的压缩空气吹干零件，吹干后将零件放入干净的聚乙烯塑料袋中，防止二次污染。如果清洗后进行任何其它的工作，零件都需要进行重新清洗，并检查、包装。

本发明其显著特点和产生的有益效果是：

（1）本发明不仅清洗效率高、清洗质量好，而且该工艺具有稳定可靠，操作方便等优点;

（2）本发明使用的清洗溶剂为石油醚，采用高压喷射零件，因此不会对被清洗零件的基体造成损伤或出现腐蚀现象;

（3）本发明采用自动清洗机进行预清洗，从水基清洗液清洗、热水洗、再到热水吹干在清洗机内部连续完成，为防止零件表面锈蚀提供了技术保证。

附图说明

图1为带有涂层的航空发动机零件示意图；

图 2 为清洗及过滤系统示意图，图中： 1-锥形瓶；2-夹子；3-过滤漏斗；4-锥形瓶；5-真空过滤泵；6-压力罐；7-带过滤喷枪。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述：

实施例1：某带有涂层的航空发动机零件（见图1所示）由镍基高温合金、轴承钢、不锈钢三种材料的零件装配而成，涂层为氧化铝涂层，在零件最终入库之前需要对零件整个表面进行清洁度检查，由于零件中含有轴承钢材料，该材料极易产生锈蚀，因此在进行清洗及清洁度检查时，为了避免零件出现锈蚀现象，同时能够获得良好的检查效果，在预清洗时采用了自动清洗机，清洗溶剂选用石油醚；从图1中看以看出，该零件装配之后，零件凹槽、孔隙、蓖齿较多，一般的单纯浸泡的方法难以达到预期的清洗效果，为获得良好的清洗效果，使用压力喷射石油醚的方法进行清洗，具体步骤如下：

（1）采用FRD-4000-PCS自动清洗机预清洗，首先采用3.72%（体积比）的M-AERO-NS的水基清洗溶液在80℃下喷洗4min；然后在80℃的热去离子水喷洗2min；最后在80℃下用洁净的热风吹干4min;

（2）将零件放入烘箱中在120℃下烘干60min;

（3）向压力罐中注满石油醚，并把0.45μm微孔滤网安装在压力清洗枪上。然后清洗托盘、烧杯和过滤器，并用湿巾擦拭转移烧杯和过滤器，直到没有污染物的痕迹，随后用经过滤的石油醚进行喷洗托盘、烧杯，并收集清洗液进行清洁度检查，清洁度检查合格后再进行清洗零件;

（4）先把零件放在托盘里，并用溶剂仔细对整个零件所有表面喷洗。特别注意孔和凹槽处。翻转零件再次喷洗。清洗零件后，从托盘里取出零件，然后用预先过滤的溶剂通过喷洗的方式清洗试验洗涤托盘和烧杯，并丢弃清洗液。同样步骤重复三次;

（5）收集清洗溶剂待检查，并将零件从托盘中取出，使用新聚乙烯膜包裹;

（6）对收集的全部溶液进行清洁度检查，首先进行真空过滤，过滤完成后干燥1min，将滤网移至密封架内，并贴好标签， 在金相显微镜下观察滤网上残留杂质，检测结果为硬颗粒大于30μm，小于100μm的数量为3个，即满足要求;

（7）清洁度检查结果合格后，立即用洁净的压缩空气吹干零件，吹干后将零件放入干净的聚乙烯塑料袋中，防止二次污染;

实施例2：本例与实施例1不同的是：本例中第（1）步中M-AERO-NS的水基清洗溶液的含量为1.57%（体积比）；第（2）步中将零件放入烘箱中干燥90min；第（6）步中检测结果为硬颗粒大于30μm，小于100μm的数量为2个;

实施例3：本例与实施例1不同的是：本例中第（1）步中M-AERO-NS的水基清洗溶液的含量为4.52%（体积比），然后在85℃的热去离子水喷洗1min；最后在85℃下用洁净的热风吹干3min；第（2）步中将零件放入烘箱中干燥120min；第（6）步中检测结果为硬颗粒大于30μm，小于100μm的数量为0个。

Claims (4)

1.一种带有涂层的航空发动机零件清洁度检查方法及其装置，其特征在于：工艺流程为预清洗→烘干→高压喷射清洗→收集清洗溶剂→清洁度检查→包装，清洗溶剂使用石油醚，利用压力清洗枪将石油醚喷射清洗零件，经过三次喷洗后收集全部清洗液进行清洁度检查，采用0.8μm的滤纸过滤收集的清洗液，然后检查滤纸上残留的硬颗粒杂质的颗粒大小，硬颗粒大于30μm，小于100μm的数量不超过5个即满足相关技术要求。

2.根据权利要求1所述的一种带有涂层的航空发动机零件清洁度检查方法及其装置，其特征在于所述的预清洗采用FRD-4000-PCS自动水基清洗机对带有涂层的航空发动机轴零件进行预清洗，主要目的是去除零件表面肉眼可见油污;

自动水基清洗机是一个精密的清洁系统;

它可以在同一个工作室内，完成整套的清洗，包括水基清洗、热水洗、热风吹干步骤，具体工作内容如下：

（1）水基清洗采用1-5%（体积比）的M-AERO-NS的水基清洗溶液在80±5℃下喷洗4-6min；

（2）热水洗用80±5℃的热去离子水喷洗1-2min；

（3）然后在80±5℃下用洁净的热风吹干3-5min;

采用自动清洗机清洗带有涂层的碳钢零件，大大缩短水份在零件上的停留时间，降低了零件出现锈蚀的风险。

3.根据权利要求1所述的一种带有涂层的航空发动机零件清洁度检查方法及其装置，其特征在于所述的高压喷射清洗用到的清洗介质为石油醚（沸点100-120℃），采用高压喷射石油醚不会损伤被清洗件的基体、且清洗效率高、清洗质量好;

其操作步骤为：首先向压力罐（型号为XX6700P20）中注满溶剂，并把0.45μm微孔滤网（型号为HAWP02500）安装在压力清洗枪（型号为XX6702500）上;

然后清洗托盘、烧杯和过滤器，并用湿巾擦拭烧杯和过滤器，直到没有明显的污染物痕迹，随后用经过滤的石油醚进行喷洗托盘、烧杯，并收集清洗液进行清洁度检查，待清洁度检查合格后再进行清洗零件;

在清洗零件时，先把零件放在托盘里，并用溶剂仔细对整个零件所有表面喷洗;

特别注意孔和凹槽处;

翻转零件再次喷洗;

清洗零件后，从托盘里取出零件，然后用预先过滤的溶剂通过喷洗的方式清洗试验洗涤托盘和烧杯，并丢弃清洗液;

同样步骤重复三次;

最后收集清洗溶剂，并将清洗溶剂转至干净的烧杯中待检查。

4.根据权利要求1所述的一种带有涂层的航空发动机零件清洁度检查方法及其装置，其特征在于所述的装置包括锥形瓶、夹子、过滤漏斗、锥形瓶、真空过滤泵、压力罐以及带过滤的喷枪。